Quantidade de Calor (Q)

Calor específico (c)

"Você já reparou que algumas substâncias esquentam mais rapidamente que outras ? "

Por exemplo, é muito mais fácil esquentar um litro de ar do que um litro de água.  Todo mundo já deve ter percebido também que é muito mais fácil esquentar uma panela de metal do que um pedaço de madeira, ambos de mesma massa.

Com isso podemos tirar a seguinte conclusão: os materiais esfriam e esquentam de maneira diferente uns dos outros, uns mais lentamente e outros mais rapidamente.  Pois bem, o calor específico é um número que serve para medir e para comparar esta propriedade dos materiais.

substância calor específico (cal/goC)
água 1,0
álcool 0,6
alumínio 0,22
ar 0,24
carbono 0,12
chumbo 0,031
cobre 0,091
ferro 0,11
gelo 0,5
hélio 1,25
hidrogênio 3,4
latão 0,092
madeira 0,42
mercúrio 0,033
nitrogênio 0,25
ouro 0,032
oxigênio 0,22
prata 0,056
rochas 0,21
vidro 0,16
zinco 0,093

O calor específico de uma substância é definido como sendo a quantidade de calor necessária para fazer um grama de determinada substância elevar 1 grau Celsius sua temperatura.

Suas unidades são: J/kg.K ou cal/g.ºC

Observe a  tabela ao lado contendo o calor específico de algumas substâncias à pressão constante de 1 atmosfera.

No fundo, o calor específico nos dá uma idéia da capacidade da substância em receber ou perder calor. Quanto maior seu calor específico, mais lentamente ocorrerá as trocas de calor. Por outro lado, quanto menor o calor específico de uma substância, com mais facilidade ela perderá ou receberá calor. Vamos tomar como exemplo a água e o ferro.

ca = 1 cal/g°C                        cf = 0,11 cal/g°C

Podemos notar que o calor específico da água é quase 10 vezes maior que o calor específico do ferro. Isso significa que se tivermos a mesma quantidade de ferro e de água, à mesma temperatura, eu precisaria de uma quantidade de calor 10 vezes maior para a água para causar uma mesma mudança de temperatura causada no ferro por outra quantidade de calor.

Esta tabela será muito útil no calculo da quantidade de calor perdida ou recebida pelos materiais.

 

Equações da calorimetria

Basicamente podemos dizer que existem duas equações muito usadas na calorimetria. Uma usada para determinar a quantidade de calor recebida ou perdida por corpos quando estes mudam sua temperatura, e outra usada para determinar a quantidade de calor perdida ou recebida por corpos quando estes estão mudando de estado físico. Vale notar que quando um corpo muda de estado físico sua temperatura não se altera.  Agora somente iremos analisar a equação que permite o calculo da quantidade de calor perdida ou recebida por um corpo quando este muda sua temperatura.

Equação para ser usada quando o corpo está mudando sua temperatura:

Q = quantidade de calor perdida ou recebida pelo corpo (em calorias)

m = massa do corpo (em gramas)

  c = calor específico ( em cal/g°C)
Veja ao lado o significado de  
cada termo: DT = variação da temperatura (Tf - Ti) (em graus Celsius)
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